《神經(jīng)遞質(zhì)傳遞機(jī)制》課件

神經(jīng)遞質(zhì)傳遞機(jī)制神經(jīng)遞質(zhì)的概念化學(xué)信使神經(jīng)遞質(zhì)是神經(jīng)元之間傳遞信息的化學(xué)物質(zhì)。信號(hào)傳遞神經(jīng)遞質(zhì)在突觸中釋放，并與受體結(jié)合，觸發(fā)下游神經(jīng)元的反應(yīng)。神經(jīng)遞質(zhì)的種類興奮性神經(jīng)遞質(zhì)促進(jìn)神經(jīng)元興奮，使下一個(gè)神經(jīng)元更容易產(chǎn)生動(dòng)作電位。乙酰膽堿谷氨酸去甲腎上腺素抑制性神經(jīng)遞質(zhì)抑制神經(jīng)元興奮，使下一個(gè)神經(jīng)元更難產(chǎn)生動(dòng)作電位。γ-氨基丁酸（GABA）甘氨酸其他神經(jīng)遞質(zhì)具有多種作用，既可興奮也抑制神經(jīng)元活動(dòng)。多巴胺5-羥色胺神經(jīng)遞質(zhì)的合成及儲(chǔ)存1合成神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)元胞體內(nèi)合成，通常由前體物質(zhì)經(jīng)過(guò)一系列酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化而來(lái)。2儲(chǔ)存合成后的神經(jīng)遞質(zhì)被儲(chǔ)存在突觸囊泡中，等待釋放。3囊泡運(yùn)輸囊泡通過(guò)微管和微絲的協(xié)助，運(yùn)輸至突觸前膜，準(zhǔn)備釋放神經(jīng)遞質(zhì)。神經(jīng)遞質(zhì)的釋放機(jī)制1動(dòng)作電位到達(dá)突觸末梢神經(jīng)沖動(dòng)傳導(dǎo)至突觸末梢2鈣離子內(nèi)流動(dòng)作電位引起鈣離子通道開放3突觸小泡與突觸前膜融合鈣離子促進(jìn)突觸小泡移動(dòng)至突觸前膜4神經(jīng)遞質(zhì)釋放神經(jīng)遞質(zhì)釋放進(jìn)入突觸間隙神經(jīng)遞質(zhì)的作用傳遞信息神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)元之間傳遞信息，幫助神經(jīng)系統(tǒng)完成各種功能。調(diào)節(jié)活動(dòng)神經(jīng)遞質(zhì)調(diào)節(jié)神經(jīng)元活動(dòng)，影響情緒、思維、行為等?？刂乒δ苌窠?jīng)遞質(zhì)控制一些生理功能，比如心跳、呼吸、消化等。神經(jīng)遞質(zhì)受體的特點(diǎn)高度特異性每個(gè)神經(jīng)遞質(zhì)受體只與特定的神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合，確保信號(hào)傳遞的準(zhǔn)確性。可逆性神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合是可逆的，允許信號(hào)傳遞的快速調(diào)節(jié)。飽和性受體結(jié)合位點(diǎn)數(shù)量有限，當(dāng)神經(jīng)遞質(zhì)濃度過(guò)高時(shí)，結(jié)合位點(diǎn)會(huì)被飽和。神經(jīng)遞質(zhì)受體的分類1離子型受體離子型受體也稱為配體門控離子通道，是直接與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合，并引起離子通道開放的受體。這類受體結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，作用快速直接。2代謝型受體代謝型受體與神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合后，會(huì)激活細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)通路，最終引起細(xì)胞的生理反應(yīng)。這類受體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，作用較慢，但信號(hào)傳遞范圍更廣，也更持久。神經(jīng)遞質(zhì)信號(hào)的轉(zhuǎn)導(dǎo)受體結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的特異性受體結(jié)合。信號(hào)轉(zhuǎn)換受體結(jié)合引發(fā)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)換過(guò)程，將化學(xué)信號(hào)轉(zhuǎn)化為細(xì)胞內(nèi)信號(hào)。效應(yīng)產(chǎn)生細(xì)胞內(nèi)信號(hào)最終導(dǎo)致突觸后神經(jīng)元的興奮或抑制，從而影響神經(jīng)元活動(dòng)。神經(jīng)遞質(zhì)信號(hào)的終止1再攝取神經(jīng)元回收釋放的神經(jīng)遞質(zhì)2酶降解酶將神經(jīng)遞質(zhì)分解為無(wú)活性產(chǎn)物3擴(kuò)散神經(jīng)遞質(zhì)擴(kuò)散到突觸間隙之外神經(jīng)遞質(zhì)失衡與神經(jīng)系統(tǒng)疾病抑郁癥與5-羥色胺、多巴胺和去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)的水平和功能有關(guān)。焦慮癥與GABA、5-羥色胺和去甲腎上腺素等神經(jīng)遞質(zhì)的水平和功能有關(guān)。精神分裂癥與多巴胺、谷氨酸和GABA等神經(jīng)遞質(zhì)的水平和功能有關(guān)。帕金森病與多巴胺的水平和功能有關(guān)。乙酰膽堿的合成與代謝1乙酰膽堿的合成乙酰輔酶A和膽堿在膽堿乙酰轉(zhuǎn)移酶的作用下合成乙酰膽堿。2乙酰膽堿的儲(chǔ)存乙酰膽堿儲(chǔ)存在突觸囊泡中，等待釋放。3乙酰膽堿的釋放當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)到達(dá)突觸末梢時(shí)，乙酰膽堿從囊泡中釋放到突觸間隙。4乙酰膽堿的作用乙酰膽堿與突觸后膜上的受體結(jié)合，發(fā)揮其生理作用。5乙酰膽堿的降解乙酰膽堿在乙酰膽堿酯酶的作用下水解成膽堿和乙酸，終止其作用。乙酰膽堿受體的分類及功能煙堿型乙酰膽堿受體(nAChR)主要分布在骨骼肌、神經(jīng)節(jié)和腦部，參與神經(jīng)肌肉接頭的興奮傳遞，以及神經(jīng)系統(tǒng)中某些神經(jīng)元的興奮。毒蕈堿型乙酰膽堿受體(mAChR)分布在心臟、平滑肌、腺體和腦部，參與自主神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)，以及學(xué)習(xí)、記憶等高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)。乙酰膽堿信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1結(jié)合受體乙酰膽堿與突觸后膜上的受體結(jié)合。2激活受體受體激活后，引發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號(hào)通路。3產(chǎn)生效應(yīng)信號(hào)通路最終導(dǎo)致肌肉收縮或神經(jīng)元興奮。乙酰膽堿在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用神經(jīng)傳遞乙酰膽堿是神經(jīng)系統(tǒng)中最常見的神經(jīng)遞質(zhì)之一，參與許多重要的生理過(guò)程，包括肌肉收縮、記憶和學(xué)習(xí)。自主神經(jīng)系統(tǒng)在自主神經(jīng)系統(tǒng)中，乙酰膽堿是副交感神經(jīng)系統(tǒng)的主要遞質(zhì)，負(fù)責(zé)控制身體的休息和消化功能。運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元在運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中，乙酰膽堿負(fù)責(zé)將信號(hào)從神經(jīng)元傳遞到肌肉，從而引起肌肉收縮。多巴胺的合成代謝酪氨酸多巴胺的合成始于酪氨酸，它是一種必需氨基酸，可以通過(guò)食物攝入或體內(nèi)合成獲得。多巴酪氨酸在酪氨酸羥化酶(TH)的催化下轉(zhuǎn)化為多巴，這一步是多巴胺合成的關(guān)鍵限速步驟。多巴胺多巴在多巴脫羧酶(DDC)的作用下轉(zhuǎn)化為多巴胺，多巴胺是一種神經(jīng)遞質(zhì)，參與調(diào)節(jié)情緒、運(yùn)動(dòng)、學(xué)習(xí)和記憶等重要功能。多巴胺受體的分類及功能D1樣受體D1樣受體包括D1和D5受體，主要介導(dǎo)興奮性信號(hào)傳遞。D2樣受體D2樣受體包括D2、D3和D4受體，主要介導(dǎo)抑制性信號(hào)傳遞。多巴胺信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1結(jié)合多巴胺與突觸后神經(jīng)元膜上的多巴胺受體結(jié)合。2激活受體激活后，引發(fā)一系列細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)事件。3效應(yīng)這些信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)事件最終導(dǎo)致突觸后神經(jīng)元的興奮或抑制。多巴胺在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用獎(jiǎng)勵(lì)和動(dòng)機(jī)多巴胺在獎(jiǎng)勵(lì)和動(dòng)機(jī)中起著關(guān)鍵作用，與快樂(lè)和滿足感相關(guān)聯(lián)。注意力和集中多巴胺有助于提高注意力和集中力，并推動(dòng)目標(biāo)導(dǎo)向的行為。學(xué)習(xí)和記憶多巴胺在學(xué)習(xí)和記憶的形成中起著重要作用，幫助鞏固新的信息和技能。5-羥色胺的合成代謝色氨酸5-羥色胺的合成始于色氨酸，一種必需氨基酸，通過(guò)食物攝入。5-羥色胺色氨酸在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為5-羥色胺，涉及一系列酶促反應(yīng)，包括羥化和脫羧作用。5-羥色胺代謝5-羥色胺在神經(jīng)元中被代謝，最終分解為5-羥吲哚乙酸（5-HIAA），然后通過(guò)尿液排出體外。5-羥色胺受體的分類及功能5-HT1受體5-HT1受體主要發(fā)揮抑制性作用，參與情緒調(diào)節(jié)、焦慮和睡眠等多種生理功能。5-HT1受體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中分布廣泛，參與調(diào)節(jié)焦慮、抑郁、疼痛和睡眠等多種神經(jīng)功能。5-HT2受體5-HT2受體主要發(fā)揮興奮性作用，與學(xué)習(xí)、記憶、食欲和血管收縮等功能密切相關(guān)。5-HT2受體主要分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，參與調(diào)節(jié)學(xué)習(xí)、記憶、食欲、血管收縮和體溫等功能。5-HT3受體5-HT3受體主要發(fā)揮興奮性作用，參與調(diào)節(jié)嘔吐反射、腸道蠕動(dòng)和神經(jīng)傳遞等功能。5-HT3受體主要分布于周圍神經(jīng)系統(tǒng)，參與調(diào)節(jié)嘔吐反射、腸道蠕動(dòng)、神經(jīng)傳遞和疼痛等功能。5-HT4受體5-HT4受體主要發(fā)揮興奮性作用，參與調(diào)節(jié)腸道蠕動(dòng)、胃酸分泌和記憶等功能。5-HT4受體主要分布于周圍神經(jīng)系統(tǒng)，參與調(diào)節(jié)腸道蠕動(dòng)、胃酸分泌和記憶等功能。5-羥色胺信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)15-HT結(jié)合受體5-羥色胺與突觸后膜上的受體結(jié)合。2G蛋白激活受體激活G蛋白，啟動(dòng)信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)。3第二信使產(chǎn)生G蛋白激活腺苷酸環(huán)化酶，產(chǎn)生cAMP。4蛋白激酶激活cAMP激活蛋白激酶，磷酸化下游靶蛋白。5細(xì)胞反應(yīng)磷酸化蛋白調(diào)節(jié)細(xì)胞的多種功能，如情緒、睡眠和食欲。5-羥色胺在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用情緒調(diào)節(jié)5-羥色胺與快樂(lè)、幸福和積極情緒有關(guān)。低水平的5-羥色胺可能導(dǎo)致抑郁癥、焦慮癥和強(qiáng)迫癥。睡眠調(diào)節(jié)5-羥色胺參與睡眠-覺(jué)醒周期的調(diào)節(jié)。它有助于促進(jìn)睡眠，并調(diào)節(jié)睡眠質(zhì)量。食欲調(diào)節(jié)5-羥色胺與食欲的抑制有關(guān)。它有助于控制進(jìn)食行為，并調(diào)節(jié)飽腹感。谷氨酸的合成與代謝1谷氨酸合成由谷氨酰胺、α-酮戊二酸等物質(zhì)合成2谷氨酸代謝谷氨酸脫羧酶催化生成GABA3谷氨酸循環(huán)谷氨酸與谷氨酰胺之間循環(huán)，維持神經(jīng)元功能谷氨酸受體的分類及功能離子型谷氨酸受體離子型谷氨酸受體(iGluRs)是配體門控離子通道，直接介導(dǎo)神經(jīng)元興奮性突觸傳遞。它們對(duì)谷氨酸的結(jié)合會(huì)引起離子通道的開放，允許鈉、鉀和鈣等離子流入細(xì)胞，從而引發(fā)神經(jīng)元的興奮性。代謝型谷氨酸受體代謝型谷氨酸受體(mGluRs)屬于G蛋白偶聯(lián)受體，它們通過(guò)第二信使系統(tǒng)間接調(diào)節(jié)神經(jīng)元活動(dòng)。它們對(duì)谷氨酸的結(jié)合會(huì)激活G蛋白，引發(fā)一系列信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最終導(dǎo)致神經(jīng)元興奮性或抑制性活動(dòng)的改變。谷氨酸信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1離子型受體快速突觸傳遞2代謝型受體慢速突觸傳遞3胞內(nèi)信號(hào)通路調(diào)控基因表達(dá)谷氨酸在神經(jīng)系統(tǒng)中的作用興奮性神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中主要的興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，促進(jìn)神經(jīng)元興奮和信息的傳遞。學(xué)習(xí)和記憶谷氨酸在學(xué)習(xí)和記憶過(guò)程中發(fā)揮重要作用，參與突觸可塑性和神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的形成。神經(jīng)保護(hù)谷氨酸在一定濃度范圍內(nèi)具有神經(jīng)保護(hù)作用，但過(guò)量會(huì)引起神經(jīng)毒性，導(dǎo)致神經(jīng)元損傷。GABA的合成與代謝1谷氨酸脫羧酶谷氨酸在谷氨酸脫羧酶的作用下，脫去一個(gè)羧基，生成GABA。2GABA轉(zhuǎn)氨酶GABA在GABA轉(zhuǎn)氨酶的催化下，與α-酮戊二酸反應(yīng)，生成琥珀酸半醛和谷氨酸。GABA受體的分類及功能GABAA受體GABAA受體是配體門控離子通道，在神經(jīng)元突觸后膜上表達(dá)。它與GABA結(jié)合后，會(huì)打開氯離子通道，使氯離子流入神經(jīng)元，從而抑制神經(jīng)元興奮性。GABAB受體GABAB受體是G蛋白偶聯(lián)受體，在神經(jīng)元突觸前膜和突觸后膜上均有表達(dá)。它與GABA結(jié)合后，會(huì)激活G蛋白，導(dǎo)致第二信使系統(tǒng)被激活，最終導(dǎo)致神經(jīng)元興奮性降低。GABA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)1抑制性突觸后電位GABA與受體結(jié)合后，引起突觸后膜Cl-內(nèi)流，導(dǎo)致膜電位負(fù)移，形成抑制性突觸后電位2神經(jīng)元活性下降抑制性突觸后電位降低了神經(jīng)元的興奮性，抑制神經(jīng)元活動(dòng)3神經(jīng)系